开发一个App来为你的女神“化妆”！
/ 今日科技快讯 /
8月19日，三星电子公司发布财报显示，今年上半年，该公司销售额达到75.2万亿韩元(约合620亿美元)，其中86%来自海外。韩国是亚洲第四大经济体（前三名是中国、日本、印度），同期出口总额为313.4万亿韩元（约合2596亿美元），其中海外收入占20.6%。
/ 作者简介 /
本篇文章来自北斗星_And的投稿，分享了如何利用Android来给图片美颜，相信会对大家有所帮助！同时也感谢作者贡献的精彩文章。
北斗星_And的博客地址：
https://juejin.im/user/5d2ef4f7f265da1bb47d9a07
/ 背景 /
最近刷抖音，看到一些大汉变“女神”，这化妆可以称之为逆袭啊，大汉变萝莉。作为技术，大部分是男生，并且经常有男生被女票怼我的口红有多少色号，那是一样的红色吗？为了广大男同胞能好好的“活在”女票跟前，今天来讲述一下化妆,用代码撸一个好看的女票。
/ 开始 /
先上效果在说吧,学习抖音的化妆教程方式，就画一半，方便形成对比，效果如下：
如果正在看篇文章的人是个妹子，你应该很清楚画了些什么吧？为了照顾广大爷们，先讲一下画了些什么吧。直接看代码吧：
public enum Region {
FOUNDATION("粉底"),
BLUSH("腮红"),
LIP("唇彩"),
BROW("眉毛"),
EYE_LASH("睫毛"),
EYE_CONTACT("美瞳"),
EYE_DOUBLE("双眼皮"),
EYE_LINE("眼线"),
EYE_SHADOW("眼影");
private String name;
Region(String name) {
this.name = name;
}
}
女程序员们，你们看出这么多来了吗？其实我也是挺佩服我自己的，一个男生知道那么多，吓坏了我很多小伙伴，宅男的世界你们不懂。代码已经托管到github,如果你喜欢，请给一个star，谢谢！
https://github.com/DingProg/Makeup
/ 磨皮 /
磨刀不误砍柴工，我们知道，一般的痘痘用粉底是盖不住的，那么先来一次磨皮吧，把"底板"搞干净了,我们使用一个高通滤波器（去掉低频信号，来达到保留细节的效果）+Curve Adjustment某些频率应用调整，然后在融合来达到磨皮的目的。流程大概是这样的。
效果如下：
本文就没有在撸一个这样的库，直接使用了github开源的磨皮库。使用HighPassSkinSmoothing，地址如下：
https://github.com/msoftware/HighPassSkinSmoothing-Android
但是我这里为了形成对比，所以只取了左边的脸。
Bitmap leftAndRightBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(),bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(leftAndRightBitmap);
//+3,为了弥补 int值相除精读损失，让左边多一些
Rect left = new Rect(0,0,bitmap.getWidth()/2 + 3,bitmap.getHeight());
Rect right = new Rect(bitmap.getWidth() - bitmap.getWidth()/2 ,0,bitmap.getWidth(),bitmap.getHeight());
canvas.drawBitmap(result,left,left,null);
canvas.drawBitmap(bitmap,right,right,null);
/ 人脸关键点检测 /
往人脸上化妆，拿整张照片的磨皮肯定不行啊，我们需要精准的人脸，那就需要人脸识别技术,开源的库也有一些，但是精度有待加强，所以本文选用了商用的人脸关键点检测技术，大概看了一下，有这么几家人脸识别技术做的还可以。
商汤
Face++
百度
虹软
他们的技术，人脸精度，使用价格，在此不做评论。本文选用了Face++的稠密关键点检测。为了方便去见，没有下载其SDK，使用了网页版本的关键点检测，可以上传本地照片，然后把数据拿下来。
右侧有关键点的json，可以直接复制下来,供后续使用。
{
"time_used": 140,
"request_id": "1565152700,b5efc234-055c-4109-8899-e7bd0b9d1d63",
"face": {
"landmark": {
"left_eye": {
"left_eye_43": {
"y": 170,
"x": 140
},
"left_eye_42": {
"y": 170,
"x": 141
},
"left_eye_41": {
"y": 170,
"x": 142
},
"left_eye_40": {
"y": 170,
"x": 143
},
"left_eye_47": {
"y": 170,
"x": 136
},
"left_eye_46": {
"y": 170,
"x": 137
}
}
}
}
}
如果商用建议购买其SDK。有了这些点，我们就可以接下来“画”妆了。
/ 粉底 /
有了磨皮，但是不够白啊，上述的库里其实包含了美白，它是对整个图片进行处理，叠加白色滤波，但效果很差，肯定不是我们想要的。但是有了人脸检测的点，那我们就好办了，涂一层粉底吧。(女生还要先涂水啊，乳啊什么，照片上不了水了....)
看Face++的文档我们可以知道json里面的关键点为face_contour_left_和face_hairline_为脸的区域。直接拿出左边脸的区域。
public static Path landmark(String faceJson){
JSONObject jsonObject = null;
try {
jsonObject = new JSONObject(faceJson);
JSONObject eye = jsonObject.getJSONObject("face").getJSONObject("landmark").getJSONObject("face");
Path path = new Path();
Point start = getPointByJson(eye.getJSONObject("face_contour_left_0"));
path.moveTo(start.x,start.y);
for(int i= 1;i< 64;i++){
Point point = getPointByJson(eye.getJSONObject("face_contour_left_"+i));
path.lineTo(point.x,point.y);
}
for(int i= 144;i>= 72;i--){
Point point = getPointByJson(eye.getJSONObject("face_hairline_"+i));
path.lineTo(point.x,point.y);
}
path.close();
return path;
} catch (JSONException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
有了左边区域，只需要一个画笔就可以画上去(原图就可以是画板 new Canvas(originBitmap))，那我们正常直接涂一层白色，肯定不行，会吓坏小伙伴的，那白色加透明可以吗？那我们试试吧！
Canvas canvas = new Canvas(originBitmap);
Paint paint = new Paint();
paint.setColor(Color.WHITE);
paint.setAlpha(50);
paint.setStyle(Paint.Style.FILL);
canvas.drawPath(facePath,paint);
效果如下所示：
感觉挺假的，我们知道，画笔是可以设置成高斯模糊的，那就来试试吧。
private static Bitmap createMask(final Path path, int color, @Nullable PointF position, int alpha, int blur_radius) {
if (path == null || path.isEmpty())
return null;
RectF bounds = new RectF();
path.computeBounds(bounds, true);
int width = (int) bounds.width();
int height = (int) bounds.height();
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888); // mutable
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
paint.setMaskFilter(new BlurMaskFilter(blur_radius, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL));
paint.setColor(color);
paint.setAlpha(alpha);
paint.setStyle(Paint.Style.FILL);
path.offset(-bounds.left, -bounds.top);
canvas.drawPath(path, paint);
if (position != null) {
position.x = bounds.left;
position.y = bounds.top;
}
return bitmap;
}
事实证明这样是可以的，但是效果还是不咋行，那我们在用原图来做一次渐变，刚好可以达到效果。
private static Bitmap getGradientBitmapByXferomd(Bitmap originBitmap, float radius){
if(radius < 10) radius = 10;
Bitmap canvasBitmap = Bitmap.createBitmap(originBitmap.getWidth(),originBitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(canvasBitmap);
Paint paint = new Paint();
BitmapShader bitmapShader = new BitmapShader(originBitmap, Shader.TileMode.CLAMP, Shader.TileMode.CLAMP);
RadialGradient radialGradient = new RadialGradient(originBitmap.getWidth() / 2, originBitmap.getHeight() / 2,
radius, Color.BLACK, Color.TRANSPARENT, Shader.TileMode.CLAMP);
paint.setShader(new ComposeShader(bitmapShader,radialGradient,new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_IN)));
canvas.drawRect(new Rect(0,0,canvasBitmap.getWidth(),canvasBitmap.getHeight()), paint);
return canvasBitmap;
}
/ 口红 /
关于口红也只是仅仅画上一层颜色,有了画笔，就可以和粉底一样的实现方式。
先看一下怎么连接的区域吧，为了方便，我直接采用了把外面的区域连接起来，然后在去做一次diff就可以了，代码如下：
public static Path getMouthPath(String faceJson){
try {
JSONObject jsonObject = new JSONObject(faceJson);
JSONObject mouthJson = jsonObject.getJSONObject("face").getJSONObject("landmark").getJSONObject("mouth");
Path outPath = new Path();
Path inPath = new Path();
Point start = getPointByJson(mouthJson.getJSONObject("upper_lip_0"));
outPath.moveTo(start.x,start.y);
for(int i = 1;i < 18;i++){
Point pointByJson = getPointByJson(mouthJson.getJSONObject("upper_lip_" + i));
outPath.lineTo(pointByJson.x,pointByJson.y);
}
for(int i = 16;i > 0;i--){
Point pointByJson = getPointByJson(mouthJson.getJSONObject("lower_lip_" + i));
outPath.lineTo(pointByJson.x,pointByJson.y);
}
outPath.close();
Point inStart = getPointByJson(mouthJson.getJSONObject("upper_lip_32"));
inPath.moveTo(inStart.x,inStart.y);
for(int i = 46;i < 64;i++){
Point pointByJson = getPointByJson(mouthJson.getJSONObject("upper_lip_" + i));
inPath.lineTo(pointByJson.x,pointByJson.y);
}
for(int i = 63;i >= 46;i--){
Point pointByJson = getPointByJson(mouthJson.getJSONObject("lower_lip_" + i));
inPath.lineTo(pointByJson.x,pointByJson.y);
}
//取不同的地方
outPath.op(inPath, Path.Op.DIFFERENCE);
return outPath;
} catch (JSONException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
Path.op()方法需要在API 19及以上才可以使用，如果使用了低版本的api,可以直接使用canvas.clipPath()。
/ 腮红 /
只有粉底，那看上去，还是有点假，那是不是需要用画笔画上一个腮红呢？但是形状什么，不好搞定，所以选择了直接使用腮红素材，直接贴上去。
实现也相对容易一些。
public static void drawBlush(Canvas canvas, Bitmap faceBlush, Path path, int alpha) {
Paint paint = new Paint();
paint.setAlpha(alpha);
RectF rectF = new RectF();
path.computeBounds(rectF,true);
canvas.drawBitmap(faceBlush,null,rectF,paint);
}
/ 眉毛 /
眉毛这个其实困扰了我很长时间，因为要把底部的眉毛给扣了，在装新的眉毛在上面，不然可能完全盖不住，眉形变化，识别准确率，会导致效果的直接变化。尝试了很多方法其中OpenCV里有一个著名的inpaint方法的图片修复方法，看别人写的去书印demo，也都还行，但是放到这里去眉毛，效果很差，是因为我使用不对，还是什么问题，有大神可以指点，提取周边的皮肤颜色去掉原来的眉毛。
最终还是放弃了去掉原来的眉毛,直接覆盖眉毛。
public static Path getLeftEyeBrow(String faceJson){
try {
JSONObject jsonObject = new JSONObject(faceJson);
JSONObject eye = jsonObject.getJSONObject("face").getJSONObject("landmark").getJSONObject("left_eyebrow");
Path path = new Path();
Point start = getPointByJson(eye.getJSONObject("left_eyebrow_0"));
path.moveTo(start.x,start.y);
for(int i= 1;i< 64;i++){
Point point = getPointByJson(eye.getJSONObject("left_eyebrow_"+i));
path.lineTo(point.x,point.y);
}
path.close();
return path;
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static void draw(Canvas canvas, Bitmap eyeBrowRes, Path path, int alpha){
Paint paint = new Paint();
paint.setAlpha(alpha);
RectF rectF = new RectF();
path.computeBounds(rectF,true);
canvas.drawBitmap(eyeBrowRes,new Rect(0,0,eyeBrowRes.getWidth(),eyeBrowRes.getHeight() - 30),rectF,paint);
}
最终效果如下所示：
但是文中的开始给的效果那张照片，因为识别偏差，导致效果不太好。
/ 眼睛 /
眼睛（睫毛，眼影，双眼皮，眼线，美瞳），眼睛部分是最复杂的部分了，因为可以画的实在是太多了。这就将两个地方的实现，其他具体实现可以参考实际代码，先看一下这些不是主要的素材吧。
/ 美瞳 /
要向眼睛里画美瞳，那么我们首先要有这个区域，区域人脸关键点已经给了，那么，我们知道，人的眼睛一般是椭圆性的，不可能直接是圆形的，所以画的时候，需要和眼睛的区域做一个交集来得到结果。
public static void drawContact(Canvas canvas, Bitmap contactBitmap, Path eyePath, Point centerPoint, int eyeRadius, int alpha) {
Path contactPath = new Path();
contactPath.addCircle(centerPoint.x,centerPoint.y,eyeRadius, Path.Direction.CCW);
//重点地方，做交集得到结果
contactPath.op(eyePath, Path.Op.INTERSECT);
RectF bounds = new RectF();
contactPath.computeBounds(bounds,true);
bounds.offset(1,0);
Paint paint = new Paint();
paint.setAlpha(alpha);
canvas.drawBitmap(contactBitmap,new Rect(0,30,contactBitmap.getWidth(),contactBitmap.getHeight() - 60),bounds,paint);
}
/ 睫毛 /
我们知道，睫毛有上睫毛和下睫毛，那么怎么把这个眉毛画上去呢？其实我们知道，一般把图片绘制到目标区域需要经过，平移，旋转，缩放来进行。睫毛我们选取了素材上的三个点，和眼睛上的三个点来做上述的三个操作。
有了这三个点，我们就可以计算宽高比，角度，使用三角函数可以很容易计算得到。
/ 旋转角度 /
使用人眼睛上对应的三个点来计算旋转角度，(如果人的头像是正的，可以不用计算，但是人可能偏头，什么，需要计算旋转角度，来warp)。
/**
* @param p1 三角形顶点
* @param p2 三角形顶点
* @param p3 三角形顶点
* @return 三角形顶点p3 到 p1,p3垂直高度
*/
public double getTriangleHeight(Point p1, Point p2, Point p3) {
int a = p1.x;
int b = p1.y;
int c = p2.x;
int d = p2.y;
int e = p3.x;
int f = p3.y;
//计算三角形面积
double S = (a * d + b * e + c * f - a * f - b * c - d * e) / 2;
int lengthSquare = (p1.x - p2.x) * (p1.x - p2.x) + (p1.y - p2.y) * (p1.y - p2.y);
return Math.abs(2 * S / Math.sqrt(lengthSquare));
}
//获取坐标轴内两个点间的距离
public double getLength(Point p1, Point p2) {
double diff_x = Math.abs(p1.x - p2.x);
double diff_y = Math.abs(p1.y - p2.y);
//两个点在 横纵坐标的差值与两点间的直线 构成直角三角形。length_pow等于该距离的平方
double length_pow = Math.pow(diff_x, 2) + Math.pow(diff_y, 2);
double sqrt = Math.sqrt(length_pow);
return sqrt == 0?0.001f:(float) sqrt;
}
static double pi180 = 180 / Math.PI;
public double getAngle(Point p1, Point p2, Point p3) {
double _cos1 = getCos(p1, p2, p3);//第一个点为顶点的角的角度的余弦值
return 90 - Math.acos(_cos1) * pi180;
}
/ 宽高比旋转角度 /
有了角度，那么我们在计算宽高比。
/**
* @param targetP1 缩放目标线段点p1
* @param targetP2 缩放目标线段点p2
* @param P1 待缩放线段点p1
* @param P2 待缩放线段点p2
* @return 水平高度比值
*/
public double computeScaleX(Point targetP1, Point targetP2, Point P1, Point P2) {
int targetLengthSquare = (targetP1.x - targetP2.x) * (targetP1.x - targetP2.x) + (targetP1.y - targetP2.y) * (targetP1.y - targetP2.y);
int sourceLengthSquare = (P1.x - P2.x) * (P1.x - P2.x) + (P1.y - P2.y) * (P1.y - P2.y);
double scale = targetLengthSquare * 1.0 / sourceLengthSquare;
return Math.sqrt(scale);
}
/**
* @param targetP1 缩放目标三角形顶点
* @param targetP2 缩放目标三角形顶点
* @param targetP3 缩放目标三角形顶点
* @param P1 待缩放三角形顶点
* @param P2 待缩放三角形顶点
* @param P3 待缩放三角形顶点
* @return 垂直高度比值
*/
public double computeScaleY(Point targetP1, Point targetP2, Point targetP3, Point P1, Point P2, Point P3) {
double targetHeight = getTriangleHeight(targetP1, targetP2, targetP3);
double sourceHeight = getTriangleHeight(P1, P2, P3);
return targetHeight / sourceHeight;
}
/ 平移 /
因为我们的图形是巨型，不可能从开始位置往上画，那就需要把画的位置通过平移，来达到第一个点的位置和对应位置的点，对应上。
eyeAngleAndScaleCalc.topP1.x - (int) (bean.topP1.x * eyeAngleAndScaleCalc.topScaleX),
eyeAngleAndScaleCalc.topP1.y - (int) (bean.topP1.y * eyeAngleAndScaleCalc.topScaleY)
有了这些步骤，那既可以直接合成绘制了，代码如下：
public static void drawLash(Context context, Canvas canvas, EyeAngleAndScaleCalc.Bean bean, List<Point> pointList, int alpha, boolean needMirror) {
EyeAngleAndScaleCalc eyeAngleAndScaleCalc = new EyeAngleAndScaleCalc(pointList,bean);
Paint paint = new Paint();
paint.setAlpha(alpha);
Bitmap resTopBitmap = BitmapUtils.getBitmapByAssetsName(context,bean.resTop);
Bitmap scaledBitmapTop = Bitmap.createScaledBitmap(resTopBitmap, (int) (resTopBitmap.getWidth() * eyeAngleAndScaleCalc.topScaleX + 0.5),
(int) (resTopBitmap.getHeight() * eyeAngleAndScaleCalc.topScaleY + 0.5), true);
resTopBitmap.recycle();
Bitmap resBottomBitmap = null;
Bitmap scaledBitmapBottom = null;
if (!TextUtils.isEmpty(bean.resBottom)) {
resBottomBitmap = BitmapUtils.getBitmapByAssetsName(context,bean.resBottom);
scaledBitmapBottom = Bitmap.createScaledBitmap(resBottomBitmap, (int) (resBottomBitmap.getWidth() * eyeAngleAndScaleCalc.bottomScaleX + 0.5),
(int) (resBottomBitmap.getHeight() * eyeAngleAndScaleCalc.bottomScaleY + 0.5), true);
resBottomBitmap.recycle();
}
if (needMirror) {
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postScale(-1, 1); //镜像水平翻转
scaledBitmapTop = Bitmap.createBitmap(scaledBitmapTop, 0, 0, scaledBitmapTop.getWidth(), scaledBitmapTop.getHeight(), matrix, true);
if (resBottomBitmap != null) {
scaledBitmapBottom = Bitmap.createBitmap(scaledBitmapBottom, 0, 0, scaledBitmapBottom.getWidth(), scaledBitmapBottom.getHeight(), matrix, true);
}
}
canvas.save();
//canvas.rotate(eyeAngleAndScaleCalc.getTopEyeAngle(), eyeAngleAndScaleCalc.topP1.x, eyeAngleAndScaleCalc.topP1.y);
canvas.drawBitmap(scaledBitmapTop,
eyeAngleAndScaleCalc.topP1.x - (int) (bean.topP1.x * eyeAngleAndScaleCalc.topScaleX),
eyeAngleAndScaleCalc.topP1.y - (int) (bean.topP1.y * eyeAngleAndScaleCalc.topScaleY), paint);
canvas.restore();
if (scaledBitmapBottom != null) {
canvas.save();
canvas.rotate(eyeAngleAndScaleCalc.getBottomEyeAngle(), eyeAngleAndScaleCalc.bottomP1.x, eyeAngleAndScaleCalc.bottomP1.y);
canvas.drawBitmap(scaledBitmapBottom, eyeAngleAndScaleCalc.bottomP1.x,
eyeAngleAndScaleCalc.bottomP1.y - (int) (bean.bottomP1.y * eyeAngleAndScaleCalc.bottomScaleY), paint);
canvas.restore();
scaledBitmapBottom.recycle();
}
scaledBitmapTop.recycle();
}
眼睛部分，略微复杂一些，具体代码可以查看 Github Makeup ，如果你觉得还可以，可以给一个star吗？谢谢！
/ 其他 /
我们知道，上述内容只是对脸上进行了一些化妆，那要成为真正的“美女”，可能还要打上问号？那什么样的化妆才是真正的美女呢，一般是底子好的人。在加上化妆就更漂亮了，那一张照片，要变的底子好，一般有那些方式呢？这里提供一些思路（包含美体）：
public enum BeautyType {
INPAINT(1,"祛斑"),
SMALLFACE(2,"瘦脸"),
LONGLEG(3,"大长腿增高"),
EYE(4,"眼睛放大"),
BREST(5,"丰胸"),
WHITE(7,"美白"),
MAKEUP(8,"美妆"),
SMALLBODY(9,"瘦脸瘦身");
private int type;
private String name;
BeautyType(int type, String name) {
this.type = type;
this.name = name;
}
public int getType() {
return type;
}
public String getName() {
return name;
}
}
如果只针对脸部，那么就只需要，磨皮，美白，祛斑，大眼，瘦脸等功能了。
/ 文末 /
今天的文章分享到这就结束了，这些算法，目前知网论文库里都有，可以查看后轻松实现。
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